JPH02134085A - 動き補償符号化方法 - Google Patents

動き補償符号化方法

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JPH02134085A
JPH02134085A JP63286897A JP28689788A JPH02134085A JP H02134085 A JPH02134085 A JP H02134085A JP 63286897 A JP63286897 A JP 63286897A JP 28689788 A JP28689788 A JP 28689788A JP H02134085 A JPH02134085 A JP H02134085A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、テレビ会議、テレビ電話、デジタルテレビジ
ョン伝送など、動画像信号を符号化し、ビットレートを
低減してデジタル伝送する方式に係わり、特に動画像信
号から動ベクトルを検出し、これを用いて動き補償フレ
ーム間符号化を行う方式に関する。
(従来の技術) テレビ会議、テレビ電話など動画像信号を符号化し、ビ
ットレートを低減してデジタル伝送する画像通信サービ
スは多い。このような動画像伝送方式では、ビットレー
トを大幅に低減するために、動画像信号から画素ブロッ
ク単位に動ベクトルを検出し、これを用いて動き補償フ
レーム間符号化を行う場合が多い。これは第2図に示す
ように、動ベクトル分だけ前画像フレームにおいて逆に
シフトした画素ブロックを用いて、フレーム間予測を行
い、この予測誤差と補償に用いた動ベクトル情報を符号
化伝送する方式であり、一般に高い効率が得られること
が知られている。
しかし、伝送ビットレートがきわめて低い場合には、動
ベクトル情報の伝送に要するビット量が無視できなくな
る。このため従来は、当該ブロックを検出動ベクトルを
用いて動き補償フレーム間予測を行った場合の動き補償
誤差と、動ベクトルを用いずに(動ベクトルを零として
)単純フレーム間予測を行った場合の動き補償誤差を比
較し、動ベクトル情報を伝送してもなお有利であると判
定された場合にのみ、動き補償フレーム間符号化を行い
、その他の場合には単純フレーム間符号化を行うという
方式が用いられてきた。
(発明が解決しようとする課題) 然るに従来技術では、伝送ビットレートが低くなると、
相対的に動ベクトル伝送に要するビット量が増えてしま
うため、こわを抑えるために動き補償符号化される画素
ブロックの割合を低くし、結果として動き補償の効果が
十分に発揮されないという問題があった。
本発明は、上述のような場合においても、動き補償効率
の高い符号化方式を実現することを目的とする。
(課題を解決するための手段) この目的を達成するために、本発明は、隣接ブロックの
動き補償に用いられた動ベクトルから当該ブロックの予
測動ベクトルを計算し、また当該ブロックにおける動ベ
クトルを検出し、両動ベクトルによる当該ブロックの動
き補償誤差を計算し、検出動ベクトルによる動き補償誤
差が、予測動ベクトルによる動き補償誤差よりも十分少
ない場合にのみ、検出動ベクトルと予測動ベクトルの差
分ベクトルを伝送して当該ブロックを検出動ベクトルで
動き補償し、その他の場合には、動ベクトル情報を伝送
せず子測動ベクトルを当該ブロックの動ベクトルとして
、これにより動き補償を行うことを特徴とする。
(発明の原理″) 第3図を用いて本発明の詳細な説明する。第3図は符号
化を行いつつある画像フレームを表わしたものであり、
Bは現在符号化を行いつつある当該画素ブロック、N、
、 N2. N8. N4は同一画像フレーム上におけ
る隣接ブロックである。なお、隣接゛ブロックとしては
第3図に示したもの以外にも1フレーム前における隣接
ブロックなどが考えられるが、ここでは説明を簡単にす
るためこれらブロックを隣接ブロックとした。
今、ブロックBの動ベクトル検出を行い、検出動ベクト
ルを■、とする。また、隣接ブロックの補償に用いられ
た動ベクトルからBの予測動ベクトル■2を式(1)よ
り計算する。
Vp= f (Vl、 V2. V3. V4)   
  ・・・(1)但し、Vl、 V2. V3. V4
はNll N2. N3. N4(7)補償に用いられ
た動ベクトルである。
■bの検出方法は本発明では特に限定しないが、例えば
前フレームにおいてシフトした画素ブロックと当該画素
ブロックとの2乗(または絶対値)誤差が最小となるシ
フトを動ベクトルとするブロックマツチング法、画素の
空間的勾配とフレーム間差分の関係から動ベクトルを計
算し、これを反復することによって粒度を向上させる反
復勾配法([画像動き量検出方式」、特願昭59−13
501号に述べられている)を用いることが考えられる
また、vpの算出に用いる関数fも特に限定しないが、
例えば隣接ブロックにおける動ベクトルの平均値を用い
るものfl、この中央値を用いるものf2などが考えら
れ、これらはそれぞれ式(2)。
式(3)で表わされる。
f、−(V、+V2+V3+V4)/4    −(2
)f2=’medium (V、、 V2. V3. 
V4)   ・= (3)次に、■5を用いて動き補償
を行った場合の予測誤差Ebと、■2を用いて動き補償
を行った場合の予測誤差Epをそれぞれ計算する。ここ
でEbとEPを比較し、もしE、が動ベクトル情報を伝
送してもなお有利であるほど、Epよりも小さい場合に
は、動ベクトル■bと■2の差分ベクトルを伝送し、ブ
ロックBをvhによって動き補償フレーム間符号化する
その他の場合には、動ベクトル情報を伝送せず、ブロッ
クBの動ベクトルをvpで置き換え、Bを■2によって
動き補償フレーム間符号化する。
動ベクトルを伝送するか否かの判定条件は、例えば第4
図に示すようにEbとEpを比較する方法が考えられる
第4図で、横軸Epは予測動ベクトルで動き補償した誤
差、だて軸Ebは新たに検出した動ベクトルで動き補償
した誤差であり、図の点線はE、=Epを示す。実際に
は動ベクトル自身の伝送が必要なので、境界は、E、=
Epよりやや下側の図の実線のごとくなる。ここで誤差
がスレッシュホールドTh以下のときは、動ベクトルを
伝送する必要はない(誤差が小さいため)。ひとつの実
施例として、8ビツト構成で、画素数が2557ブロツ
クのとき、Th−0〜3で、実線の勾配は171.1程
度が適当である。
従来の方式は、以上述べた本発明においてvpを零と固
定した場合に相当する。動ベクトルは隣接ブロック間で
相関が高いため、本発明により動き補償の効果が大幅に
向上する。
(実施例) 第1図は本発明による実施例である。人力動画像信号i
vは、画素ブロック単位に動き量検出器ME、補償誤差
計算器ECb、 EC:pに加えられる。MEはこの人
力動画像信号と、局部復号化された1フレーム前の画像
信号が記憶されているフレームメモリFMの信号から当
該ブロックの動き量Vbを計算する。ECbはvbによ
り動き補償誤差ebを計算する。
一方、動ベクトル予測器MPは、周辺ブロックの動ベク
トルが記憶されている動ベクトルメモリMMを用いて当
該ブロックの予測動ベクトルvpを計算する。EC,は
vPにより動き補償誤差epを計算する。
以上により算出された動き補償誤差eb+ epは動き
補償モード判定器MOによって比較され、当該ブロック
の補償にvpを用いるかvbを用いるかを決定し、判定
信号dsを出力する。補償動ベクトルセレクタMGは、
dsに従ってvpまたはVbを動き補償動ベクトルCl
11として出力する。cmはまたMMに書き込まれ、こ
の内容を更新する。また、vpとvbの差分ベクトルが
ベクトル引算器MSにより計算され、伝送動ベクトルt
mとして出力される。符号化器はcmを用いて動き補償
符号化を行う。また、送信器はdsが動き補償にV、を
用いる意味である場合に、tmを送信する。
(発明の効果) 以上のように、本発明は、隣接ブロックの動き補償に用
いられた動ベクトルから当該ブロックの予測動ベクトル
を計算し、また当該ブロックにおける動ベクトルを検出
し、両動ベクトルによる当該ブロックの動き補償誤差を
計算し、検出動ベクトルによる動き補償誤差が、予測動
ベクトルによる動き補償誤差よりも十分少ない場合にの
み、検出動ベクトルと予測動ベクトルの差分ベクトルを
伝送して当該ブロックを検出動ベクトルで動き補償し、
その他の場合には、動ベクトル情報を伝送せず予測動ベ
クトルを当該ブロックの動ベクトルとして、これにより
動き補償を行うことにより、動き補償の効率を大幅に高
めることができる。また、本発明は第1図のような構成
により、従来の動き補償装置に比べて、動ベクトルメモ
リと動ベクトルの平均値などを計算する回路の追加だけ
で実現することができる。
従って、本発明はテレビ電話、テレビ会議など動画像信
号を符号化し、ビットレートを低減してデジタル伝送す
る画像通信サービスにおいて、動画像信号の予測符号化
効率を高めることができ、その効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による符号化装置のブロック図、第2図
は動き補償フレーム間符号化方式の説明図、第3図は本
発明の原理説明図、第4図は動ベクトル伝送の判定条件
を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  動画像信号の画素ブロック単位に動ベクトルを検出し
    、これを用いて動画像信号を動き補償フレーム間符号化
    する方式において、 隣接ブロックの動き補償に用いられた動ベクトルから当
    該ブロックの予測動ベクトルを計算し、また当該ブロッ
    クにおける動ベクトルを検出し、両動ベクトルによる当
    該ブロックの動き補償誤差を計算し、 検出動ベクトルによる動き補償誤差が、予測動ベクトル
    による動き補償誤差よりも十分少ない場合にのみ、検出
    動ベクトルと予測動ベクトルの差分ベクトルを伝送して
    当該ブロックを検出動ベクトルで動き補償し、その他の
    場合には、動ベクトル情報を伝送せず予測動ベクトルを
    当該ブロックの動ベクトルとして、これにより動き補償
    を行うことを特徴とする動画像信号の動き補償符号化方
    式。
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